Các nhà khoa học vừa công bố một bức ảnh chụp chi tiết thiên hà Andromeda – thiên hà chị em của Milky Way – ở bước sóng vô tuyến, điều này sẽ cho phép họ xác định và nghiên cứu các khu vực của thiên hà này, nơi mà các sao mới được sinh ra.
Nghiên cứu đầu tiên tạo ra hình ảnh vô tuyến của thiên hà Andromeda tại tần số vi ba 6.6 GHz này do nhà vật lý Sofia Fatigoni thuộc Đại học British Columbia dẫn đầu, cùng các đồng nghiệp tại Đại học Sapienza ở Rome và Viện Vật lý thiên văn Quốc gia Italy. Nghiên cứu này đã được công bố trực tuyến trên Astronomy and Astrophysics.
Fatigoni – nghiên cứu sinh thuộc khoa vật lý và thiên văn tại UBC – cho biết: “Hình ảnh này sẽ cho phép chúng tôi nghiên cứu cấu trúc và thành phần của thiên hà Andromeda chi tiết hơn bao giờ hết. Hiểu được bản chất của các quá trình vật lý xảy ra ở trong thiên hà Andromeda sẽ giúp chúng ta hiểu được những gì xảy ra trong thiên hà của chính mình rõ ràng hơn – như thể chúng ta đang tự nhìn bản thân từ bên ngoài.”
Trước nghiên cứu này, chưa từng có bản đồ nào chụp được một vùng trời rộng lớn như vậy quanh thiên hà Andromeda trong dải sóng vi ba với tần số từ 1 GHz tới 22 GHz. Trong phạm vi này, phát xạ của thiên hà rất mờ nhạt nên khó có thể thấy được cấu trúc của nó. Tuy nhiên, chỉ trong phạm vi tần số này thì các đặc điểm cụ thể mới hiện rõ, vì thế việc lập được một bản đồ ở tần số này là rất quan trọng để tìm hiểu những quá trình vật lý nào đang xảy ra bên trong Andromeda.
Để quan sát Andromeda ở tần số này, các nhà nghiên cứu cần một kính thiên văn vô tuyến đĩa đơn có vùng hiệu dụng lớn. Vì thế, các nhà khoa học đã chuyển sang sử dụng kính thiên văn vô tuyến Sardinia, một kính thiên văn đường kính 64 m có khả năng hoạt động ở tần số vô tuyến cao.
Các nhà nghiên cứu đã mất 66 giờ quan sát bằng kính thiên văn vô tuyến Sardinia và phân tích dữ liệu phù hợp để lập bản đồ thiên hà với độ nhạy cao. Sau đó, họ có thể ước tính tốc độ hình thành sao trong thiên hà Andromeda và thành lập một bản đồ chi tiết đánh dấu đĩa thiên hà – nơi các sao mới được sinh ra.
Tiến sĩ Elia Battistelli – giáo sư thuộc khoa vật lý tại đại học Sapienza đồng thời là điều phối viên của nghiên cứu này – cho biết: “Thông qua việc kết hợp hình ảnh mới này với những hình ảnh thu được trước đó, chúng tôi đã đạt được những bước tiến quan trọng trong việc làm rõ bản chất của sự phát xạ vi ba của thiên hà Andromeda, đồng thời điều này giúp chúng tôi phân biệt các quá trình vật lý xảy ra ở các vùng khác nhau của thiên hà.”
Fatigoni cho biết: “Đặc biệt, chúng tôi đã có thể xác định được một phần phát xạ do các quá trình nhiệt từ các nơi hình thành sao mới trong giai đoạn đầu sinh ra và một phần các tín hiệu vô tuyến được cho là các cơ chế không sinh ra nhiệt do các tia vũ trụ xoắn trong từ trường của môi trường liên sao phát ra.”
Nhóm nghiên cứu đã phát triển và bổ sung phần mềm cho phép thử nghiệm các thuật toán mới để xác định các nguồn phát xạ thấp hơn chưa từng được kiểm chứng trước đây trong phạm vi quan sát quanh thiên hà Andromeda ở tần số 6.6 GHz. Từ bản đồ kết quả, các nhà nghiên cứu có thể xác định được danh mục khoảng 100 nguồn điểm, bao gồm các sao, thiên hà và các vật thể khác quanh thiên hà này.
Hồng Anh
Theo Phys.org
